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Patent Searching and Data


Title:
ARTIFICIAL SURFING FACILITY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/056028
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an artificial surfing facility for generating a standing wave comprising a water circuit in which a first wave generation apparatus (2) is arranged, which comprises a wave pool and a ramp (7) before the wave pool (9) via which the water flows down into the wave pool (9), wherein the water circuit downstream of the wave pool (9) of the first wave generation apparatus (2) has a water return via which the water is made available to a pump by means of which the water may be delivered out of the return flow up to the first wave generation apparatus (2), wherein at least one further wave generation apparatus (3) is arranged in the return flow to which the water coming from the first wave generation apparatus (2) flows.

Inventors:
STOCKINGER STEFAN (AT)
HUBER BORIS (AT)
STRÖMER MICHAEL (AT)
Application Number:
PCT/AT2018/000079
Publication Date:
March 28, 2019
Filing Date:
September 25, 2018
Export Citation:
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Assignee:
STOCKINGER STEFAN (AT)
International Classes:
E04H4/00; A63B69/00
Domestic Patent References:
WO2009064445A12009-05-22
WO2005033444A12005-04-14
Foreign References:
EP2356298A12011-08-17
US20090185863A12009-07-23
Attorney, Agent or Firm:
KESCHMANN, Marc (AT)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Künstliche Surfanlage zur Erzeugung einer stehenden Welle umfassend einen Wasserkreislauf, in dem eine erste Wellenerzeugungsvorrichtung (2) angeordnet ist, die ein Wellenbecken und eine dem Wellenbecken (9) vorgeordnete Rampe (7) umfasst, über welche das Wasser in das

Wellenbecken (9) hinabfließt, wobei der Wasserkreislauf flussabwärts des Wellenbeckens (9) der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung (2) einen Wasserrücklauf aufweist, über welchen das Wasser einer Pumpe zur Verfügung gestellt wird, mit welcher das Wasser aus dem Rücklauf zu der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung (2) hinauf förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Rücklauf wenigstens eine weitere Wellenerzeugungsvorrichtung (3) angeordnet ist, zu welcher das aus der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung (2) kommende Wasser fließt.

2. Surfanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserkreislauf zwischen der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung (2) und der wenigstens einen weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung (3) Umlenkmittel zur Umlenkung des Wassers um wenigstens 90°, insbesondere um ca. 180°, aufweist.

3. Surfanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die erste Wellenerzeugungsvorrichtung (2) und die weitere Wellenerzeugungsvorrichtung (3)

nebeneinander angeordnet sind.

4. Surfanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die weitere Wellenerzeugungsvorrichtung (2, 3) durch eine Trennwand (12) voneinander getrennt sind.

5. Surfanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine weitere

Wellenerzeugungsvorrichtung (3) ein Wellenbecken (16) und eine dem Wellenbecken (16) vorgeordnete Rampe (14) umfasst, über welche das Wasser in das Wellenbecken (16)

hinabfließt .

6. Surfanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenbecken (9) der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung (2) und/oder das Wellenbecken (16) der wenigstens einen weiteren

Wellenerzeugungsvorrichtung (3) ein verstellbares Wehr, insbesondere eine verschwenkbare Klappe (10, 17) zur

Einstellung des Wasserstands im Becken (9, 16) aufweist.

7. Surfanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite und/oder Länge des

Wellenbeckens (16) der wenigstens einen weiteren

Wellenerzeugungsvorrichtung (16) geringer ist als die

Breite bzw. Länge des Wellenbeckens (9) der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung (2).

8. Surfanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rücklauf zu beiden Seiten der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung (2) angeordnet ist und jeweils eine weitere Wellenerzeugungsvorrichtung (3, 3') zu beiden Seiten der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung (2) im Rücklauf angeordnet ist.

9. Surfanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflauffläche (8) der ersten und/oder der wenigstens einen weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung (2, 3, 3' ) schräg bezüglich der Fließrichtung des Wasserkreislaufs gestellt ist.

10. Surfanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Surfanlage (1) aus Schnee

gefertigt ist.

Description:
Künstliche Surfanlage

Die Erfindung betrifft eine künstliche Surfanlage zur Erzeugung einer stehenden Welle umfassend einen

Wasserkreislauf, in dem eine erste

Wellenerzeugungsvorrichtung angeordnet ist, die ein

Wellenbecken und eine dem Wellenbecken vorgeordnete Rampe umfasst, über welche das Wasser in das Wellenbecken hinabfließt, wobei der Wasserkreislauf flussabwärts des Wellenbeckens der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung einen Wasserrücklauf aufweist, über welchen das Wasser einer Pumpe zur Verfügung gestellt wird, mit welcher das Wasser aus dem Rücklauf zu der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung hinauf förderbar ist.

Künstliche Surfanlagen zur Erzeugung einer stehenden Welle sind beispielsweise aus der EP 2356298 Bl bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wird das Wasser in einem

geschlossenen System im Kreislauf geführt, wobei das Wasser zuerst von einer Pumpe auf das Niveau des oberen Endes der Rampe der Wellenerzeugungsvorrichtung gefördert wird, die Rampe hinabfließt und im Wellenbecken eine stehende Welle bildet. Das aus dem Wellenbecken abfließende Wasser fließt über einen Rücklauf zum Ansaugbereich der Pumpe, sodass der Kreislauf von neuem beginnen kann. Bei der in der EP

2356298 Bl beschriebenen Ausbildung ist die

Wellenerzeugungsvorrichtung einschließlich des

Wellenbeckens in einem dieses umgebenden Hauptbecken angeordnet, sodass das aus dem Wellenbecken abfließende Wasser in das Hauptbecken gelangt. Im Hauptbecken fließt das Wasser unterhalb des Wellenbeckens zurück zum

Ansaugbereich der Pumpe. Aus konstruktiven Gründen muss das Hauptbecken in einem relativ großen Abstand unterhalb des Wellenbeckens angeordnet sein, sodass das aus dem Wellenbecken abfließende Wasser über eine entsprechend große Fallhöhe geführt wird. Dabei wird die potentielle Energie des Wassers in kinetische Energie umgewandelt, die jedoch nicht sinnvoll nutzbar ist, sodass Energie gleichsam „verloren" geht. Nachteilig ist hierbei aber vor allem, dass das Wasser von dem Niveau des Hauptbeckens unter großem Energieeinsatz für die hierfür vorgesehene (n)

Pumpe (n) wieder auf das Niveau des oberen Endes der Rampe angehoben werden muss. Auf Grund des Volumenstromes, der für den Betrieb einer künstlichen Surfanlage erforderlich ist, ist der Energieverbrauch der Pumpe (n) überaus groß und stellt einen bedeutenden Kostenfaktor dar. Der Volumenstrom selbst kann nicht ohne weiteres reduziert werden, ohne die Größe des Wellenbeckens und damit die Nutzungskapazität der künstlichen Surfanlage, d.h. die Anzahl der Surfer, welche die Anlage gleichzeitig benutzen können, zu verringern.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, den Energieverbrauch für den Betrieb einer künstlichen Surfanlage im Verhältnis zur Nutzungskapazität zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer künstlichen Surfanlage der eingangs genannten Art im

Wesentlichen vor, dass im Rücklauf wenigstens eine weitere Wellenerzeugungsvorrichtung angeordnet ist, zu welcher das aus der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung kommende Wasser fließt. Dadurch, dass das rücklaufende Wasser in wenigstens einer weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung für die

Bereitstellung einer stehenden Welle genutzt wird, kann die Nutzungskapazität der Gesamtanlage erhöht werden ohne dass der Energieeinsatz für den Betrieb der Pumpe (n) steigt.

Insbesondere wird dadurch die sonst verloren gehende potentielle Energie des Wassers in der wenigstens einen weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung genutzt. Die Förderung des die erste Wellenerzeugungsvorrichtung verlassenden Wassers zu der wenigstens einen weiteren

Wellenerzeugungsvorrichtung erfolgt hierbei ausschließlich auf Grund der Strömung des sich im Kreislauf bewegenden Wassers, sodass keine zusätzlichen Pumpen erforderlich sind, welche das Wasser auf ein höheres Niveau bringen müssen. Das flussaufwärtige Ende der weiteren

Wellenerzeugungsvorrichtung liegt somit auf einem

niedrigeren Niveau als der Wasserstand am flussabwärtigen Ende der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung.

Bevorzugt ist die Ausbildung so getroffen, dass die gesamte Wassermenge des Rücklaufs durch die wenigstens eine weitere Wellenerzeugungsvorrichtung geleitet wird.

Gemäß der Erfindung ist die künstliche Surfanlage derart ausgebildet, dass das Wasser im Wasserkreislauf zumindest zwei Wellenerzeugungsvorrichtungen nacheinander

durchfließt. Es können zwei, drei oder mehrere

Wellenerzeugungsvorrichtungen nacheinander von dem Wasser durchflössen werden, bis dieses in den Einsaugbereich der Pumpe (n) gelangt, welche das Wasser wieder zur ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung hinaufpumpt .

In bevorzugter Weise ist der Wasserkreislauf als

geschlossener Kreislauf ausgebildet. .

Eine besonders platzsparende Bauweise wird gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass der Wasserkreislauf zwischen der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung und der wenigstens einen weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung Umlenkmittel zur Umlenkung des Wassers um wenigstens 90°, insbesondere um ca. 180°, aufweist. In diesem Zusammenhang ist bevorzugt vorgesehen, dass die erste Wellenerzeugungsvorrichtung und die weitere Wellenerzeugungsvorrichtung nebeneinander angeordnet sind. Die Flussrichtung des Wassers in der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung und in der weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung ist hierbei entgegengesetzt gerichtet .

Wenn die erste und die weitere Wellenerzeugungsvorrichtung unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, um eine

besonders platzsparende Bauweise zu erreichen, ist

bevorzugt vorgesehen, dass die erste und die weitere

Wellenerzeugungsvorrichtung durch eine Trennwand

voneinander getrennt sind. Die Trennwand kann einen

begehbaren Steg aufweisen.

Wenn, wie dies einer bevorzugten Ausbildung entspricht, die erste und die wenigstens eine weitere

Wellenerzeugungsvorrichtung nach dem gleichen

Wellenerzeugungsprinzip arbeiten, umfasst auch die

wenigstens eine weitere Wellenerzeugungsvorrichtung ein Wellenbecken und eine dem Wellenbecken vorgeordnete Rampe, über welche das Wasser in das Wellenbecken hinabfließt.

Die Erzeugung der stehenden Welle in dem Wellenbecken beruht dabei auf dem Prinzip, dass schnelles Wasser, welches die Rampe hinabfließt, auf das im Becken

vorliegende langsame Wasser trifft. Um den Widerstand einstellen zu können, den das langsame Wasser dem schnellen Wasser entgegensetzt und um dadurch die Wellenausbildung beeinflussen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Wellenbecken der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung und/oder das Wellenbecken der wenigstens einen weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung ein verstellbares Wehr zur Einstellung des Wasserstands im Becken aufweist. Das Wehr bildet hierbei vorzugsweise die flussabwärtige Begrenzung des Wellenbeckens. Das Wehr ist vorzugsweise als

verschwenkbare Klappe ausgebildet, wobei der Wasserstand im Becken in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel einstellbar ist. Die verschwenkbare Klappe ist weiters bevorzugt

ausgebildet, um im Bedarfsfall in eine im Wesentlichen horizontale Lage geklappt zu werden, wodurch die

Stauwirkung verloren geht und die Wellenbildung reduziert wird oder aufhört. Dadurch kann verunfallten oder

gestürzten Benutzern der Anlage in einfacher Weise die Möglichkeit gegeben werden, das Wellenbecken zu verlassen.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Rampe der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung höher angeordnet ist als die Rampe der wenigstens einen weiteren

Wellenerzeugungsvorrichtung. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Wellenbecken der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung höher angeordnet ist als das Wellenbecken der wenigstens einen weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung.

Die Fallhöhe der Rampe der wenigstens einen weiteren

Wellenerzeugungsvorrichtung kann größer oder geringer als die Fallhöhe des Wellenbeckens der ersten

WellenerzeugungsVorrichtung .

Das Wellenbecken ist vorzugsweise mit einem rechteckigen Grundriss ausgebildet. Dabei ist die in Fließrichtung gemessene Länge des Beckens vorzugsweise größer als die guer dazu gemessene Breite des Beckens. Die Beckenbreite beträgt vorzugsweise 6-12m. Die Länge der in das Wellenbecken führenden Rampe beträgt vorzugsweise l,5-3m. Die Beckenlänge beträgt vorzugsweise 7-10m. Die in das Wellenbecken führende Auflauffläche beträgt vorzugsweise 0,75-2m. Bevorzugt ist das Wellenbecken, insbesondere mit Hilfe des verstellbaren Wehrs, insbesondere der

schwenkbaren Klappe, für einen Wasserstand von 0,4-1, 5m ausgebildet. Das gesamte Länge der Surfanlage, d.h. die Gesamtlänge des Hauptbeckens kann 25-40m, bevorzugt ca. 30m betragen .

Um die Wellenform beeinflussen zu können, kann am unteren Ende der Auflauffläche z.B. ein Spoiler mit veränderbarem Anstellwinkel angeordnet sein.

Wenn die gesamte Wassermenge des Rücklaufs durch die wenigstens eine weitere Wellenerzeugungsvorrichtung

geleitet wird, ist der Volumenstrom in der ersten und in der wenigstens einen weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung gleich. Wenn jedoch das in der wenigstens einen weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung nutzbare Wassergefälle geringer ist als in der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung, kann es sinnvoll sein, die wenigstens eine weitere

Wellenerzeugungsvorrichtung kleiner zu dimensionieren als die erste Wellenerzeugungsvorrichtung, damit trotz

geringeren Gefälles eine zufriedenstellende Wellenbildung erfolgt. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Breite und/oder Länge des Wellenbeckens der wenigstens einen weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung geringer ist als die Breite bzw. Länge des Wellenbeckens der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung . Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Surfanlage bevorzugt dahingehend

weitergebildet, dass der Rücklauf zu beiden Seiten der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung angeordnet ist und jeweils eine weitere Wellenerzeugungsvorrichtung zu beiden Seiten der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung im Rücklauf angeordnet ist. Dies stellt eine weitere Verbesserung der Nutzungskapazität der erfindungsgemäßen Surfanlage dar und kann ohne Veränderungen des Grundkonzepts umgesetzt werden, um den Wirkungsgrad und die erzielbare Auslastung weiter zu verbessern .

Bis hierher wurden lediglich Wellenerzeugungsvorrichtungen offenbart, die geeignet sind, Wellen zu erzeugen, die im Wesentlichen orthogonal zur Fließrichtung des Wassers verlaufen. Es ist jedoch wünschenswert, auch Wellen

simulieren zu können, die ähnlich natürlichen links- oder rechtsbrechenden Wellen von links nach rechts oder

umgekehrt besurft werden. Zu diesem Zweck ist die

Auflauffläche der ersten und/oder der wenigstens einen weiteren Wellenerzeugungsvorrichtung schräg gestellt bezüglich der Fließrichtung des Wasserkreislaufs, wie dies einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden

Erfindung entspricht. Das schnelle, die Rampe

hinabfließende Wasser trifft in diesem bevorzugten Fall entlang einer schräg verlaufenden Front auf das langsame Wasser im Wellenbecken und bildet daher, je nachdem, ob die Auflauffläche nach links oder nach rechts schräg gestellt ist, eine nach links oder nach rechts schräg verlaufende Wellenfront, die auch dementsprechend weniger am Heck eines Surfbretts, sondern mehr auf den Rails besurft wird.

Bevorzugt ist die Auflauffläche einer Wellenerzeugungsvorrichtung schräg bezüglich der Fließrichtung des Wasserkreislaufs einstellbar.

Um dem zunehmenden Bedarf an zum Wintersport alternativen Attraktionen in Wintersportgebieten gerecht zu werden, kann die vorliegende Erfindung bevorzugt auch dergestalt

ausgeführt werden, dass die Surfanlage aus Schnee gefertigt ist. Bei entsprechenden Außenbedingungen ist der Kühlbedarf relativ gering, um den Schnee bzw. das daraus entstandene Eis zu erhalten, wobei sich aufgrund der anfänglichen

Erosion des Schnees durch das darüber fließende Wasser mitunter vorteilhaft hydrodynamische Bedingungen in der Surfanlage einstellen und die Wellen, wie auch in der

Natur, einer gewissen Variabilität unterliegen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der

Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine

perspektivische Ansicht einer künstlichen Surfanlage,

Fig. 2 die Surfanlage gemäß Fig. 1 mit einer Visualisierung des Wasserspiegelverlaufs in einer ersten Ansicht, Fig. 3 die Surfanlage gemäß Fig. 1 mit einer Visualisierung des Wasserspiegelverlaufs in einer zweiten Ansicht und Fig. 4 die Surfanlage mit einem Rücklauf zu beiden Seiten der ersten Wellenerzeugungs orrichtung .

In Fig. 1 ist ein Hauptbecken mit 1 bezeichnet, welches im Betrieb mit Wasser befüllt ist. Im Hauptbecken 1 sind eine erste Wellenerzeugungsvorrichtung 2 und eine zweite

Wellenerzeugungsvorrichtung 3 angeordnet. Das im

Hauptbecken 1 angeordnete Wasser wird mit Hilfe einer

Mehrzahl von nicht dargestellten Pumpen aus einem

flussaufwärts der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung 2 angeordneten Einsaugbereich 4 entsprechend dem Pfeil in ein Sammelbecken 5 der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung 2 hinaufgepumpt. Von dort fließt das Wasser über den

Einlaufbereich 6, die Rampe 7 und eine unmittelbar an die Rampe 7 anschließende Auflauffläche 8 in das Wellenbecken 9. Das Wellenbecken wird flussabwärts von einer

schwenkbaren Klappe 10 begrenzt. Das über die schwenkbare Klappe 10 abfließende Wasser wird entsprechend dem Pfeil 11 um 180° umgeleitet und fließt zu der von der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung 2 über eine Trennwand 12 abgetrennten zweiten Wellenerzeugungsvorrichtung 3. Die einzelnen Abschnitte der zweiten

Wellenerzeugungsvorrichtung 3 liegen tiefer als die

entsprechenden Abschnitte der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung 2. Die zweite

Wellenerzeugungsvorrichtung 3 ist gleich aufgebaut wie die erste Wellenerzeugungsvorrichtung 2 und umfasst daher einen Einlaufbereich 13, eine Rampe 14, eine unmittelbar an die Rampe 14 anschließende Auflauffläche 15 und das

Wellenbecken 16. Das Wellenbecken 16 ist flussabwärtig von einer schwenkbaren Klappe 17 begrenzt. Das über die

schwenkbare Klappe 17 abfließende Wasser gelangt gemäß dem Pfeil 18 in den Einsaugbereich 4 der Pumpen, der sich unterhalb des Sammelbeckens 5 befindet.

Um das Aussteigen der Benutzer aus dem Wellenbecken 9 zu erleichtern, kann im Wellenbecken 9 eine Austeighilfe, wie z.B. ein schräg zum Beckenrand oder zum Wehr 17 hinauf führendes, wasserdurchlässiges Steiggitter, angeordnet sein .

In den Fig. 2 und 3 ist eine Visualisierung des Wassers gezeigt, wobei ersichtlich ist, dass das Wasser im Wellenbecken 9 der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung 2 eine stehende Welle 19 und in der zweiten

Wellenerzeugungsvorrichtung 3 eine stehende Welle 20 ausbildet .

In Fig. 4 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und es ist zu erkennen, dass das aus dem

Hauptbecken 1 abfließende Wasser entsprechend der beiden Pfeile 11 nach beiden Seiten um 180° umgelenkt und in

Rückläufe zu beiden Seiten der ersten

Wellenerzeugungsvorrichtung 2 geleitet wird. Dort ist jeweils eine Wellenerzeugungsvorrichtung 3 und 3' zu beiden Seiten der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung 2 angeordnet. Die beiden Wellenerzeugungsvorrichtungen 3 und 3' sind im in Fig. 4 gezeigten Beispiel gleich ausgelegt, diese können sich jedoch in ihrer Geometrie voneinander unterscheiden, um unterschiedliche Wellencharakteristika zu erzielen.

In Fig. 4 ist weiters zu erkennen, dass die Auflauffläche 8 der ersten Wellenerzeugungsvorrichtung 2 gegenüber der mit dem Pfeil 21 versinnbildlichten Fließrichtung des

Wasserkreislaufs schräg gestellt ist und darüberhinaus entsprechend dem Pfeil 22 schräg einstellbar ist, um Wellen zu erzeugen, die natürlichen links- bzw. rechtsbrechenden Wellen gleichen.